Конспект занятия "Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников"

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

Центр развития творчества детей и юношества городского поселения

«Рабочий поселок Чегдомын»  Верхнебуреинского муниципального района

Хабаровского края

Конспект занятия «Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников».

Автор-составитель: Андросюк Елена Владимировна,

              педагог дополнительного образования.

рп. Чегдомын, 2020 г.

Тема занятия: «Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников».

Цель: проведение качественной оценки загрязнения воздуха с помощью лишайников.

Задачи: 

1)    провести лихеноиндикационные исследования;

2)    определить степень загрязнения воздуха в районе исследования; 3) содействовать развитию познавательного  интереса.

Содержание занятия: 

Теоретическая часть

Биоиндикация. Общая характеристика лишайников как организмовиндикаторов. Строение слоевища. Характер взаимоотношений гриба и водоросли в лишайнике. Жизненные формы лишайников. Представители.  Лихеноиндикация. Знакомство с методикой определения степени загрязнения воздуха по лишайникам. 

Практическая часть

Практическая работа "Оценка чистоты воздуха при помощи лишайников".

Результат:

Самостоятельное определение степени загрязнения воздуха в окрестности Центра развития творчества детей и юношества.

 Оборудование и материалы: лупы, рамки для определения степени покрытия лишайниками стволов деревьев (10×10 см.), таблицы для занесения данных исследования и обработки результатов, справочник-определитель лишайников.

Ход занятия

     Ребята, сегодня нам предстоит  определить степень загрязнения воздуха в окрестности нашего Центра. Для этого нам не потребуется проведение долгих и сложных физических и химических анализов.

Оценивать состояния окружающей среды, будим методом биоиндикации. Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов.

     В последние  десятилетия во многих странах для определения степени загрязнения среды стали использоваться лишайники.

     Лишайники – это особая группа комплексных организмов, состоящих из гриба и водоросли. У них отсутствует кутикула, поэтому обмен газов может происходить свободно через всю поверхность. Кроме того, большинство токсических газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают воду всем телом; наконец, лишайники обладают способностью к росту при температурах ниже 0⁰ С. В силу совокупности этих причин малейшее загрязнение воздуха вызывает массовую гибель наиболее чувствительных видов. Поэтому лишайники являются общепризнанными биологическими индикаторами состояния воздушной среды. 

Тело лишайника представляет собой слоевище, или таллом. Слоевище образовано переплетенными гифами гриба, между которыми располагаются клетки водорослей. 

     В течение долгого времени взаимоотношения в лишайнике гриба и водоросли рассматривали как симбиоз - взаимовыгодное сотрудничество, в результате которого гриб защищает водоросль от высыхания, нагревания, избыточного ультрафиолетового излучения, а также снабжает ее водой и неорганическими веществами. Водоросль в свою очередь снабжает гриб органическими веществами. В действительности отношения оказались гораздо сложнее.

     Еще в конце XIX века было обнаружено, что гифы гриба образуют специальные выросты - гаустории ,которые проникают в клетки водоросли и поглощают необходимые вещества, т.е. гриб ведет себя как паразит. Однако гриб внедряется лишь в часть клеток, давая возможность, остальным расти и активно делиться. Как типичный паразит он не заинтересован в гибели организмов, дающих ему питательные вещества. Водоросль тоже является паразитом, хотя и в гораздо меньшей степени. Дело в том, что, будучи окруженной, со всех сторон гифами гриба, она не может поглощать воду и минеральные вещества из окружающей среды. Водоросли приходится их добывать из мицелия гриба. Следовательно, взаимоотношения гриба и водоросли представляют собой взаимный паразитизм.

     Чтобы провести тест на чистоту воздуха, необходимо, прежде всего, различать формы лишайников по внешнему виду. Тело лишайника, или слоевище, может быть разной формы. Выделяют три основные группы: накипные, или корковые; листоватые и кустистые лишайники.

     Накипные - имеют слоевище, в виде тонкой, гладкой, зернистой или бугорчатой корочки. Очень плотно срастаются с корой, камнями или почвой,      на которых поселяются. Отделить их без повреждения нельзя.

     Листоватые похожи на мелкие чешуйки или пластинки. Они прикрепляются пучками грибных нитей и легко отделяются от той поверхности, на которой произрастают.

     Кустистые - имеют вид тонких нитей или более толстых ветвящихся кустиков, прикрепляющихся к поверхности своим основанием. 

Демонстрация морфологических типов лишайников на примере местной флоры (педагог называет некоторые из них, показывает определитель для этой группы живых организмов).

    Слежение за состоянием воздушной среды при помощи лишайников называется лихеноиндекация.

     Лишайники исчезают в первую очередь с деревьев, имеющих кислую кору (береза, хвойные), затем с нейтральных (дуб, клен) и позже всего с деревьев, имеющих слабощелочную кору (вяз мелколистный, акация желтая). В лишайниковых типах леса доминируют кустистые лишайники (кладония, цетрария), длинными бородами с ветвей свисает уснея. 

Диагноз лесному массиву можно поставить, пользуясь приблизительной оценочной шкалой следующего вида.

Встречаемость лишайников и степень загрязнения лесного массива атмосферными выбросами.

Оценка степени загрязнения	Оценка встречаемости лишайников
Сильное загрязнение	Лишайники на деревьях и камнях отсутствуют
Довольно сильное	Лишайники также отсутствуют на стволах деревьев и камнях. На северной стороне деревьев и в затененных местах встречается зеленоватый налет водоросли пловрококкус.
Среднее	Появление на стволах и основании деревьев серо-зеленоватых твердых накипных лишайников леканоры, фисции.
Небольшое	Развитие накипных лишайников- леканоры и др., водоросли плеврококкуса, появление листоватых лишайников (пармелия).
Практически незагрязненная среда	Появление кустистых лишайников (эвернии, уснеи).

Практическая работа «Оценка чистоты воздуха при помощи лишайников».

Работа выполняется в группах по 3-5 человек.

Выполнение работы.

1.Выберете район, в котором будут проводиться наблюдения.

2.Составьте карту района.

3.Отметьте на карте предприятия, дороги с интенсивным транспортным движением.

4.Разбейте выбранную территорию на квадраты, размер которых зависит от площади изучаемой территории (например, 10 x 10м).

5.В каждом квадрате выберете 10 отдельно стоящих старых, но здоровых, растущих вертикально деревьев.

6.На   каждом       дереве         подсчитайте         количество видов          лишайников. Необязательно знать, как точно называются виды, надо лишь различить их по цвету и форме слоевища. Для более точного подсчета можно использовать лупу.

7.Все обнаруженные виды лишайников разделите на  три группы: кустистые, листоватые, накипные.

8.Проведите оценку степени покрытия древесного ствола.  Для этого на высоте 30-150см, на более заросшую лишайниками часть коры наложите рамку. Посчитайте, какой процент общей площади рамки  занимают лишайники.

Кроме деревьев, можно исследовать обрастание лишайниками камней, стен домов и т.п.

9.Полученные результаты занесите в таблицу.

                                                                                      Таблица 1

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников в т.ч.:
кустистых
листоватых
накипных
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %

Обработка результатов и выводы.

Определить степень загрязнения воздуха заполнив таблицу.

Таблица 2.

Зона	Степень загрязнения	Наличие (+) или отсутствие (-) лишайников
		Кустистые	Листовые	Накипные
1	Загрязнения нет
2	Слабое загрязнение
3	Среднее загрязнение
4	Сильное загрязнение («лишайниковое загрязнение»)

Сделайте вывод о степени загрязнения воздуха на изучаемой территории.

ЛИТЕРАТУРА

Для учащихся:

1.                 Агафонова И. Б., Сивоглазов В. И. Биология растений, грибов, лишайников. Элективный курс.- М.: Дрофа, 2006.

2.                 Колбовский Е. Ю. Изучаем природу в городе.- Ярославль: Академия развития, 2006. 

3.                 Мамонтов С. Г. Биология: пособие для поступающих в вузы.- М.: Дрофа, 2005.

4.                 Биология: Справочник школьника и студента /под ред. З. Брема и И. Мейнке.- М.: Дрофа, 2003.

Для педагога:

1.     Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. Отв. Ред. Горленко М. В.- М.: Мысль, 1978.

2.     Изучаем природу родного края: методики для осуществления практической природоохранной деятельности. Часть 1. - Хабаровск, 2004.

3.     Курнишкова Т. В., Петров В. В. География растений с основами ботаники.- М.: Просвещение, 1989.

4.     Биология в школе: Журнал. 2005. №7.

5.     Родионова А. С. Лесная ботаника: Учебное пособие для вузов.- М.: Лесная промышленность, 1980.

6.     Программы элективных курсов. Биология. 10-11 классы. Профильное обучение. Сборник 2 / авт.-сост. В. И. Сивоглазов, И. Б. Морзунова.- М.: Дрофа, 2006.